張 勇，劉志剛

(1.新疆鄯善縣連木沁鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，新疆鄯善 838204；2.新疆鄯善縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆鄯善 838200)

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吐魯番無核白葡萄“2+X”氮肥總量控制肥效研究

張 勇1，劉志剛2

(1.新疆鄯善縣連木沁鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，新疆鄯善 838204；2.新疆鄯善縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆鄯善 838200)

摘要[目的]進(jìn)一步提高無核白葡萄生產(chǎn)技術(shù)水平和肥料利用率，更好地指導(dǎo)農(nóng)戶科學(xué)、合理地施用氮肥。[方法]研究5種施肥處理[無氮區(qū)(對照)、70%優(yōu)化施氮區(qū)、優(yōu)化氮區(qū)、130%優(yōu)化施氮區(qū)、常規(guī)施肥]對無核白葡萄生物學(xué)性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)、效益及最佳施氮量等指標(biāo)的影響。[結(jié)果]優(yōu)化氮區(qū)在各處理中串?dāng)?shù)最多，為64.0串，與無氮區(qū)(對照)、130%優(yōu)化氮區(qū)、常規(guī)施肥區(qū)串?dāng)?shù)呈極顯著差異；不同氮肥用量對串重有所增加，各處理中，130%優(yōu)化氮區(qū)串重最大，達(dá)7.02 kg，常規(guī)施肥串重開始下降，優(yōu)化氮區(qū)、130%優(yōu)化氮區(qū)、常規(guī)施肥區(qū)與無氮區(qū)(對照)、70%優(yōu)化氮區(qū)呈極顯著差異；隨著施氮肥量的增加平均產(chǎn)量隨之提高，優(yōu)化氮區(qū)產(chǎn)量最高，達(dá)65 340 kg/hm2，較無氮區(qū)(對照)增產(chǎn)27 870 kg/hm2，增產(chǎn)率為74.4%；當(dāng)純氮施用量為899.160 0 kg/hm2時，產(chǎn)量達(dá)到最大值，為65 057.760 0 kg/hm2。[結(jié)論]在各處理比較中，從肥料利用率和產(chǎn)投比等方面考慮，70%優(yōu)化氮區(qū)的產(chǎn)投比、氮產(chǎn)投比、氮肥農(nóng)學(xué)效率和氮肥偏生產(chǎn)力最高；從產(chǎn)量和收益角度考慮，優(yōu)化氮區(qū)施肥產(chǎn)量和純收入最高，而對于葡萄種植戶來說，按照優(yōu)化氮區(qū)施肥是比較理想的選擇。

關(guān)鍵詞無核白葡萄；氮肥；“2+X”；控制試驗

Fertilizer Controlled Research of “2+X” Total Nitrogen of Turpan Seedless Grape

ZHANG Yong1, LIU Zhi-gang2(1. Agricultural Techniques Extension Station of Lianmuqin Town of Shanshan County, Shanshan, Xinjiang 838204; 2. Agricultural Techniques Extension Center of Shanshan County, Shanshan, Xinjiang 838200)

Abstract[Objective] To further improve the production and technology level and fertilizer utilization rate of seedless grape, to guide the scientific and reasonable application of nitrogen fertilization. [Method] Effects of five fertilization treatments on the biological characters, yield, quality, benefit and optimized nitrogen amount of seedless grape were researched. [Result] The optimized nitrogen area had the maximum strings (64), having extremely significant differences with nitrogen free area (control), 130% optimized nitrogen area and conventional fertilization area. String weight increased in different quantities of nitrogen fertilizer. Among the treatments, 130% optimized nitrogen area had the maximum string weight (7.02 kg). String weight in conventional fertilization began to decline. There were extremely significant differences in optimized nitrogen area, 130% optimized nitrogen area, conventional fertilization area, and nitrogen free zone (control) and 70% optimized nitrogen area. As the fertilization quantity increased, the average yield enhanced, and reached the maximum value in optimized nitrogen area (65 340 kg/hm2). The average yield enhanced by 27 870 kg/hm2compared with nitrogen free zone (control); the growth rate was 74.4%. When the pure nitrogen amount was 899.160 0 kg/hm2, the yield reached the maximum value of 65 057.760 0 kg/hm2. [Conclusion]Among all the treatments, 70% optimized nitrogen area has the maximum values of input-output ratio, nitrogen agronomical efficiency and nitrogen partial factor productivity. Considering the yield and benefit, the nitrogen area has the maximum fertilization yield and pure income. As for the grape growers, fertilization of the optimized nitrogen area is relatively ideal.

Key wordsSeedless grape; Nitrogen fertilizer; "2+X"; Controlled trial

吐魯番是享譽中外的葡萄之鄉(xiāng)，是全國的葡萄主要產(chǎn)區(qū)，也是我國最大的無核白葡萄種植區(qū)。吐魯番無核白葡萄種植歷史悠久，主產(chǎn)于新疆吐魯番，果實翠綠晶瑩，甜而不膩，是鮮食或制干的理想品種。2015年，吐魯番全市的葡萄栽培面積達(dá)到3.33萬hm2，總產(chǎn)量80萬余t，其中無核白葡萄面積約占葡萄總種植面積的90%，年產(chǎn)量約占葡萄總產(chǎn)量的86%。長期以來，新疆吐魯番地區(qū)由于受傳統(tǒng)耕作習(xí)慣的影響，無核白葡萄種植過程中肥料施用不科學(xué)、偏重施用氮肥的問題突出，導(dǎo)致葡萄產(chǎn)量效益不高，品質(zhì)下降，病蟲害嚴(yán)重。目前，我國對不同作物的“2+X”氮肥總量控制相關(guān)研究多集中于玉米[1]、花生[2]等糧食作物，辣椒[3]、西蘭花[4]、豆角[5]等蔬菜，萊陽茌梨[6]、巴旦木[7]等果樹，而對葡萄的研究較少，對葡萄的氮肥農(nóng)學(xué)效率和氮肥偏生產(chǎn)力衡量指標(biāo)的比較尚無相關(guān)報道。鑒于此，筆者在保證較高產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，研究了“2+X”氮肥總量控制對吐魯番無核白葡萄產(chǎn)量與效益等的影響，旨在確定最佳施肥方法、施肥量，為優(yōu)化施肥技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)與參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況試驗地點選擇在新疆鄯善縣連木沁鎮(zhèn)尤庫日買里村2組。試驗地土壤為砂壤土，肥力中等，有機質(zhì)12 800.0 mg/kg，堿解氮63.4 mg/kg，速效磷15.2 mg/kg，速效鉀 183.0 mg/kg。

1.2供試作物主栽葡萄品種無核白葡萄，樹齡為5a。

1.3供試肥料氮肥為尿素(含N≥46.4%)，磷肥為重過磷酸鈣(含P2O5≥46.0%)，鉀肥為硫酸鉀(含 K2O≥50.0%)。

1.4試驗設(shè)計共設(shè)5組處理：①無氮區(qū)(CK)；②70%優(yōu)化施氮區(qū)；③優(yōu)化氮區(qū)；④130%優(yōu)化施氮區(qū)；⑤常規(guī)施肥(表1)。處理①(CK)、②、③、④的磷肥、鉀肥施用量和施肥方法相同，尿素基肥為施用總量的40%，后追施 2 次，每次 30%，肥后灌水；處理⑤基肥只用二銨 750 kg/hm2，追肥尿素450 kg/hm2和復(fù)合肥 (15∶15∶15)600 kg/hm2，小區(qū)施用尿素1.800 kg，二銨2.998 kg，復(fù)合肥2.400 kg。小區(qū)面積為40 m2，長10 m，寬4 m，共5株葡萄，每株占地8 m2，3次重復(fù)。為保證試驗精度，減少人為因素、土壤肥力和氣候因素的影響，采取隨機排列，區(qū)組間土壤、地形等條件相對一致，四周設(shè)保護(hù)行。田間試驗布置見圖 1。

1.5田間管理2015年3月20日開墩，3月30日施基肥，

表1　吐魯番無核白葡萄“2+X”氮肥總量控制試驗設(shè)計

注：圖中數(shù)字分別表示5個處理。Note：1-5 represented five treatments.圖1　田間試驗布置示意Fig.1　Arrangement of field experiment

施用量為 40%氮肥、50%磷肥和鉀肥；追肥3次，4月9日葡萄開花前第1次追肥，只追用30%氮肥，開花后5月10日第2次追肥，用量為剩下的30%氮肥和50%磷肥，6月9日追50%鉀肥，9月8日進(jìn)行測產(chǎn)。各處理除施肥量不同外，其他管理措施均相同。

1.6測定項目及方法小區(qū)串?dāng)?shù)：每小區(qū)隨機選取橫長4 m(從根到梢的長度)、縱長 2 m，共8 m2，數(shù)出該面積串?dāng)?shù)，計算小區(qū)總串?dāng)?shù)；串重：每區(qū)隨機摘取 10 串稱重，計算每串葡萄重量；可溶性固形物：使用測糖儀測定；葉片顏色：肉眼觀測。

氮肥農(nóng)學(xué)效率(AE)=(處理區(qū)產(chǎn)量-對照區(qū)產(chǎn)量)/施用氮肥純量；氮肥對產(chǎn)量貢獻(xiàn)率(FCR)=(處理區(qū)產(chǎn)量-對照區(qū)產(chǎn)量)/處理區(qū)產(chǎn)量×100%；氮肥偏生產(chǎn)力(PFPN)=處理區(qū)產(chǎn)量/施用氮肥純量；氮產(chǎn)投比 =[(處理區(qū)產(chǎn)量-對照區(qū)產(chǎn)量)×葡萄價格-處理區(qū)氮肥成本]/處理區(qū)氮肥成本。

1.7數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用新復(fù)極差法(SSR)進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析與多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對無核白葡萄生物學(xué)性狀的影響由表 2 可知，不同氮肥用量對小區(qū)葡萄串?dāng)?shù)有一定影響，隨著施氮量的增加，串?dāng)?shù)有所增加，處理③串?dāng)?shù)最多，為64.0串，與CK、處理④、⑤串?dāng)?shù)呈極顯著差異，但氮肥增加到施用780 kg/hm2尿素(處理④)時，串?dāng)?shù)反而下降到58.7串，與CK、處理②、③串?dāng)?shù)呈極顯著差異，這可能由于氮肥施用在一定范圍內(nèi)對葡萄結(jié)果有一定促進(jìn)作用；不同氮肥施用量對葡萄串重的增加均有促進(jìn)作用，各處理中，以處理④的串重最高，達(dá)7.02 kg，處理⑤的串重開始下降，為6.92 kg，處理③、④、⑤與CK、處理②呈極顯著差異，這可能是由于施用氮肥對葡萄的生長與結(jié)果具有一定促進(jìn)作用；不同處理間可溶性固形物差異均呈顯著差異；各處理的葉片顏色沒有變化，均為綠色，這可能是每年施氮肥量過多的原因。

表2不同處理無核白葡萄生物學(xué)性狀比較

Table 2Comparison of biological characters of seedless grape in different treatments

處理Treatment串?dāng)?shù)Stringnumber∥串串重Stringweight∥kg可溶性固形物Solublesolid∥%①(CK)48.0cC5.30cC20.4eD②62.5aA6.26bB20.9dC③64.0aA6.83aA21.6bB④58.7bB7.02aA22.2aA⑤60.0bB6.92aA21.2cBC

注：同列不同大小寫字母分別表示差異達(dá) 0.01 和 0.05 顯著水平。

Note：Different capital letters and lowercases indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels.

2.2不同處理對無核白葡萄產(chǎn)量的影響由表3可知，不同氮肥施用量對無核白葡萄的平均單粒重影響不明顯，各處理平均單果重均在2.13~2.96 g，各處理與CK間差異不顯著，這可能與無核白葡萄品種特性以及多年噴施赤霉素實現(xiàn)果實膨大有關(guān)。隨著施氮肥量的增加，各處理以CK的平均穗數(shù)最低，為66 660穗/hm2，處理⑤的平均穗數(shù)最高，達(dá)96 720穗/hm2，處理②、③、⑤與CK的相比呈顯著差異。CK平均產(chǎn)量最低，僅37 470 kg /hm2，隨著氮肥施用量的增加平均產(chǎn)量隨之提高，以處理③的產(chǎn)量最高，達(dá)65 340 kg/hm2，較CK增產(chǎn)27 870 kg/hm2，增產(chǎn)率為74.4%；之后隨著施入氮肥量的增加，處理④、⑤的平均產(chǎn)量均有所降低，分別為58 995、64 545 kg/hm2，但是各處理氮肥施肥區(qū)與CK的平均產(chǎn)量相比均呈極顯著差異。

表3不同處理無核白葡萄產(chǎn)量比較

Table 3Comparison of the yields of seedless grapes in different treatments

處理Treatment平均單粒重Averagesinglekernelweightg平均穗粒數(shù)Averagekernelsperear∥個平均穗數(shù)Averageearnumber穗/hm2平均產(chǎn)量Averageyieldkg/hm2①(CK)2.96aA213aA66660bA37470eD②2.13aA204aA95415aA62775cC③2.45aA262aA88065aA65340aA④2.74aA251aA85770abA58995dD⑤2.57aA294aA96720aA64545bB

注：同列不同大小寫字母分別表示差異達(dá) 0.01 和 0.05 顯著水平。

Note：Different capital letters and lowercases indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels.

2.3最佳施氮量的確定以每公頃純氮施用量為自變量，每公頃產(chǎn)量為因變量，對各處理產(chǎn)量做一元二次線性回歸分析。如圖2所示，回歸方程為：y=-0.219 8x2+156.110 0x+37 339，R2=0.995 9。根據(jù)方程可以計算出當(dāng)純氮施用量x=899.160 0 kg/hm2時，產(chǎn)量達(dá)到最大值，即y= 65 057.760 0 kg/hm2。

2.4不同處理對無核白葡萄經(jīng)濟效益的影響由表4可知，處理③純收入最高，達(dá)191 490元/hm2，其次是處理⑤、②、④，分別為187 635、184 155、172 095元/hm2，CK純收入最低，僅109 080元/hm2，與其他各處理差異均呈極顯著。處理②的產(chǎn)投比最高，達(dá)44.16，而產(chǎn)投比最低的為處理⑤，僅31.27。

2.5不同處理對無核白葡萄氮肥偏生產(chǎn)力與農(nóng)學(xué)效率的影響由表5可知，處理③對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率最高，達(dá)42.65，處理④對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率最低，僅36.49，與處理③呈顯著性差異。在氮肥農(nóng)學(xué)效率比較中，以處理②最高，達(dá)92.19，處理④最低，僅42.08，各處理間呈極顯著差異；氮肥偏生產(chǎn)力比較中，以處理②最高，達(dá)228.69，處理④最低，僅115.34，各處理間呈極顯著差異；在氮產(chǎn)投比比較中，以處理②最高，達(dá)357.50，其次是處理⑤，為357.00，最低的是處理④，僅161.58，處理②、⑤與處理③、④呈極顯著差異。

圖2　無核白葡萄產(chǎn)量與純氮施用量效應(yīng)曲線Fig.2　Dose-effect curve of pure nitrogen application amount and average yield of seedless grapes

處理Treatment產(chǎn)值Outputvalue元/hm2肥料投入Fertilizerinput元/hm2純收入Pureincome元/hm2較常規(guī)施肥增收Incomeincreasecomparedwithconventionalfertilization∥元/hm2產(chǎn)投比Input-outputratio①(CK)1124103330109080eE-7855532.76②1883254170184155cC-348044.16③1960204530191490aA385542.27④1769854890172095dD-1554035.19⑤1936356000187635bB-31.27

注：當(dāng)年葡萄干價格按 15元/kg，按照5 kg晾1 kg葡萄干算，鮮葡萄3.0元/kg；尿素按2.0元/kg，重過磷酸鈣按3.0元/kg，硫酸鉀按3.6元/kg，二銨按3.6元/kg，復(fù)合肥(15∶15∶15)按4.0元/kg；人工、水電、農(nóng)家肥等未計入成本。同列不同大小寫字母分別表示差異達(dá) 0.01 和 0.05 顯著水平。

Note：Price of raisin was 15 yuan/kg； 5 kg seedless grapes were dried to 1 kg raisin；price of fresh grape was 3 yuan/kg；price of urea was 2.0 yuan/kg；price of triple superphosphate was 3.0 yuan/kg；price of potassium sulfate was 3.6 yuan/kg；price of diamonium phosphate was 3.6 yuan/kg；price of compound fertilizer(15∶15∶15)was 4 yuan/kg.Artificial，hydropower and farmyard manure were not included in the cost. Different capital letters and lowercases indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels.

表5　不同處理無核白葡萄生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)效率比較

注：同列不同大小寫字母分別表示差異達(dá) 0.01 和 0.05 顯著水平。

Note：Different capital letters and lowercases indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels.

3結(jié)論與討論

該研究結(jié)果表明，隨著施氮量的增加，吐魯番無核白葡萄的串?dāng)?shù)、串重和可溶性固形物含量先增加后降低，這可能與在一定范圍內(nèi)施用氮肥對生長與結(jié)果有一定促進(jìn)作用有關(guān)。在果樹中萊陽茌梨[6]、巴旦木[7]，蔬菜中番茄[8]、黃瓜[9]、大蒜[10]、大蔥[11]、馬鈴薯[12]、香菜[13]的“2+X”肥效試驗研究都證明了在一定范圍內(nèi)隨著氮肥施用量的增加，對植株生長有一定促進(jìn)作用，在一定量的情況下，可以達(dá)到營養(yǎng)生長與生殖生長的相對平衡，實現(xiàn)品質(zhì)、產(chǎn)量和效益的最大化。筆者發(fā)現(xiàn)，各處理隨著氮肥施用量的增加，平均產(chǎn)量和對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率先增加后降低，優(yōu)化氮區(qū)平均產(chǎn)量最高，各處理與無氮區(qū)(對照)平均產(chǎn)量相比均呈極顯著差異，在氮肥達(dá)到一定量時出現(xiàn)最高值，這說明只有在一定施用量的情況下，才能發(fā)揮最大肥效。筆者根據(jù)各處理計算得出，當(dāng)純氮施用量為899.160 0 kg/hm2時，產(chǎn)量達(dá)到最大值(65 057.760 0 kg/hm2)；經(jīng)濟效益比較中，優(yōu)化氮區(qū)純收入最高，而無氮區(qū)(對照)純收入最低，與其他各處理呈極顯著差異。筆者僅研究了氮肥施用量對無核白葡萄生長、結(jié)果、產(chǎn)量及效益的影響，未考慮到無核白葡萄生長所需微量元素，而前人在萊陽茌梨[6]、大蒜[10]的“2+X”試驗研究中發(fā)現(xiàn)，在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上補充鈣肥、硼鋅肥，不但提高了果實品質(zhì)和產(chǎn)量，而且節(jié)肥環(huán)保，節(jié)本增效。因此，確定不同肥力土壤的施肥方法、數(shù)量、時期及中微量元素等有待于今后進(jìn)一步研究。

從肥料利用率和產(chǎn)投比等方面考慮，70%優(yōu)化氮區(qū)在產(chǎn)投比、氮產(chǎn)投比、氮肥農(nóng)學(xué)效率和氮肥偏生產(chǎn)力的比較中最高；從產(chǎn)量和收益角度考慮，優(yōu)化氮區(qū)施肥產(chǎn)量和純收入最高，而對于葡萄種植戶來說，按照優(yōu)化氮區(qū)施肥是比較理想的選擇。在生產(chǎn)實踐中，要綜合考慮當(dāng)?shù)赝寥赖馁|(zhì)地、肥力、施肥習(xí)慣等因素，在優(yōu)化施肥量的同時，盡量減少氮、磷、鉀的施用量，根據(jù)需肥規(guī)律適當(dāng)補充中微量元素，既要考慮保持原有果實的特性和品質(zhì)，又要努力提高產(chǎn)量和效益，努力實現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的雙贏。

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收稿日期2015-12-30

作者簡介張勇(1974- )，男，新疆鄯善人，高級農(nóng)藝師，從事土壤與肥料研究。

基金項目新疆維吾爾自治區(qū)土肥站“測土配方施肥補貼項目[ 新土肥(2014)第 5 號 ]。

中圖分類號S 143.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)03-160-04